Moddalarning membranalar orqali tashilishi. ion kanallari
![ikkinchi hadi ionlarning ko‘chirilishini tasvirlaydi. Umumiy oqim mol.sm -2
.s -1
larda o‘lchanadi.
Nerns-Plank tenglamasidan zaryadli zarrachalarning diffuziyasini tushunib
olish uchun avvalo, uni yechish lozim bo‘ladi. Tenglamani yechish maqsadida,
oldi bilan membranadagi gradiyentlardan ( c/ x yoki φ / x ) biri o‘zgarmas deb
qabul qilinadi. Modelga binoan, membrana orqali ajralgan eritmalar, hajmdagina
emas, membrananing butun qalinligida ham elektroneytrallik shartiga amal qiladi
deb faraz qilinadi. Boshqacha aytganda, kation va anionlar konsentratsiyalari x-
o‘qining xohlagan nuqtasida, bir xil (s
+ =c
- ) bo‘lib, statsionar holatda tashiladigan
kationlar yig‘indisi, anionlar yig‘indisiga teng. Demak, bunday vaziyatda
membrana orqali o‘tadigan elektr toki nolga teng bo‘lib qoladi. Bir valentli kation
va anionlardan tashkil topgan binar elektrolit uchun oqimlarning tenglik holi J
1+ =J
1-
tenglamaga binoan quyidagicha tasvirlanadi:
− u
+ ¿ RT dc
dx − c u
+ ¿ F dφ
dx = − u
− ¿ RT dc
dx + c u
− ¿ F dφ
dx ¿ ¿ ¿ ¿
4. Membrana darajasida Gibbs-Donnan muvozanati
Ma’lumki, biomembranalar o‘zidan barcha ionlarni ham o‘tkazavermaydi.
Ya’ni, aniqroq qilib aytganda, mayda anorganik ionlarlar yaxshi o‘tkazilsa,
aksincha, yirik o‘lchamli organik ionlar (aminokislotalar, yog‘ kislotalari,
uglevodlar va boshqalar) larni odatda deyarli o‘tkazmaydi. Ana shunday holatda
membrana yuzasida Donnan muvozanati qaror topadi. Donnan muvozanatini
tasvirlovchi tenglama asosida ham elektroneytrallik sharti yotadi, ya’ni bunda ham
kation va anionlar, masalan K +
va SI -
hamda makromolekula (R -
) anionlari hujayra
ichi ([K +
]
i = [CI -
]
i + n[P -
]
i ) va tashqarisida ([K +
]
o = [CI -
]
o + n[P -
]
o ) teng deb
hisoblanadi. Bu yerdagi n – makromolekuladagi manfiy manfiy zaryadlar sonini
ifodalaydi. Hujayralararo suyuqlikda kationlar konsentratsiyasi makromolekulyar
anionlar (P -
) konsentratsiyasidan ancha katta. Shunga asoslanib, keyingi
tenglamani quyidagicha yozish mumkin: ¿
. Ikkinchi tomondan, berilgan o‘sha
membrananing ichki va tashqi tomonlaridagi eritmalararo muvozanat qaror](https://docx.uz/documents/ffd0f622-aafd-4ea2-b0cb-c80b32e2369c/page_14.png?v=1)
![topganda, demak, ionlarning elektrokimyoviy potensiallari o‘zaro tenglashganda,
ya’ni
μ
k + RT ln ¿
va
μ
CI + RT ln ¿
Bulardan potensiallar farqi uchun quyidagilarni hosil qilamiz:
φ
1 − φ
2 = RT
F ln ¿ ¿
bundan esa, ¿¿
Mazkur nisbat Donnan nisbati nomi bilan yuritilib, bu yerdagi φ – o‘lchov
birligiga ega bo‘lmagan potensial bo‘lib, u φF/RT ga teng.
Eritrotsitlarda Donnan muvozanati qaror topganda, membranada
potensiallar farqi yuzaga kelib, uni quyidagi tenglamalar yordamida hisoblab
topish mumkin:
¿
Odatda hujayra sitoplazmasidagi oqsil miqdori 1 mM atrofida bo‘lib, har
bir oqsil molekulasida mavjud zaryad miqdorini n=10-20 ga teng deb qabul qilinsa,
tashqi muhitdagi elektrolit konsentratsiyasi 150 mM ga teng sharoitda, uning
qiymati n[P -
]
i /c
0 =0,1 bo‘lib chiqadi.
Demak, Donnan potensiali hujayra ichidagi oqsil konsentratsiyasiga to‘g‘ri,
tashqaridagi elektrolit konsentratsiyasiga esa teskari proporsional. Shundayligiga
qaramay, Donnan potensiali odatda katta bo‘lmaydi. Masalan, [P -
]
i =1mM, n=15 va
c
0 =150 mM sharoitda φ =-1,4 mV ga teng bo`ladi.
Ko‘rib turganimizdek, Donnan potensiali metabolizmi susaygan yoki o‘lik
hujayralarga xos muvozanatni aks ettiradi va shuning uchun u ham tinchlik
potensialining kelib chiqishini izohlay olmaydi.
Ion kanallarining funktsiyalari:
1. Kaliy (dam olishda) - dam olish potentsialini yaratish
2. Natriy - ta'sir potentsialini shakllantirish](https://docx.uz/documents/ffd0f622-aafd-4ea2-b0cb-c80b32e2369c/page_15.png?v=1)
Moddalarning membranalar orqali tashilishi. ion kanallari